Modul 4

BAB IV

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

IV. 1 Tujuan

1. Mengenal sistem pengaturan dengan komponen PLC

2. Mengamati dan memahami proses kerja sistem PLC berdasarkan diagram

dan bahasa pemograman yang telah dibuat.

IV. 2 Alat-Alat yang Dipergunakan

1. Handled Programming Console

2. LSS software for PC

IV. 3 Teori Dasar

IV.3.1 Programmable Logic Control (PLC)

Suatu Programmable Logic Control (PLC) pada dasarnya adalah suatu

program dan dihubungkan dengan peralatan input/output (I/O) yang berupa relay

(solid state relay). Program tersebut mengendalikan PLC, sehingga bila ada suatu

peralatan input ON, maka PLC memberikan suatu tanggapan terhadap suatu

perubahan input tadi. Tanggapan ini biasanya berupa isyarat pada terminal

otuputnya. Peralatan input dapat berupa sensor photolistrik, tombol pada panel,

saklar pembatas (limit switches) atau setiap peralatan input yang bisa memberikan

isyarat masukan pada PLC. Sedangkan peralatan output, dapat berupa solenoid,

saklar yang mengaktifkan lampu, relay yang memutar motor atau setiap peralatan

yang dapat digerakkan oleh isyarat output PLC.

Pada awalnya PLC adalah suatu sistem kendali yang berbasis relay. Sistem

ini merupakan untai terintegrasi yang mengambil alih tugas-tugas peralatan seperti

relay, timer dan counter. Pada operasi y agn sebenarnya PLC mengikuti oeprasi

yang serupa dengan bila perlatan tersebut (relay dan sebagainya) masih berada

ditempatnya. Tetapi PLC juga mempunyai kapasitas seperti komputer dan

mempunyai fleksibilitas dan reliabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan

sistem relay. Tetapi sebagian besar istilah utnuk menjelaskan simbol dan konsep

datang dari istilah komputer misalnya and, or mnemonic dsb.

Di dalam otak (CPU = Centeral Processing Unit) dapat dibayangkan

seperti kumpulan ribuan relay. Akan tetapi bukan berarti didalamnya terdapat

banyak relay dalam ukuran yang sangat kecil. Di dalam PLC berisi rangkaian

elektronika digital yang dapat difungsikan seperti contact NO dan contact NC

relay.

Keuntungan PLC dibandingkan dengan konversional kontrol panel

1. Sistem PLC :

a. Wiring lebih sedikit

b. Spare part mudah

c. Maintenance relatif mudah

d. Pelacakan kesalahan sistem lebih sederhana

e. Konsumsi daya relatif rendah

f. Dokumentasi gambar lebih sederhana dan mudah dimengerti.

g. Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.

2. Konvensional kontrol panel :

a. Wiring lebih komplek

b. Spare part relatif sulit

c. Maintenance membutuhkan waktu yang lebih lama

d. Pelacakan kesalahan membutuhkan waktu yang lebih lama

e. Konsumsi daya listrik relatif tinggi

f. Dokumentasi gambar lebih banyak

g. Modifikasi Sistem membutuhkan waktu yang lama

3. Keuntungan menggunakan PLC

a. Lama pengerjaan untuk sistem baru desain ulang lebih singkat

b. Modifikasi sistem mungkin tanpa tambahan biaya jika masih ada spare

I/O.

c. Perkiraan biaya suatu sistem design baru lebih pasti.

d. Relatif mudah untuk dipelajari

e. Design sistem beru mudah dimodifikasi

f. Aplikasi PLC sangat luas

g. Mudah dalam maintenance

h. Sangat handal

i. Standarisasi sistem kontrol lebih mudah diterapkan

j. Lebih aman untuk teknisi

Konfigurasi Sebuah PLC

1. Power Supply : unti ini berfungsi untuk memberikan sumber daya

pada PLC. Modul ini sudah berupa Switching Power Suply

2. CPU (Central Purcessing Unit) : unit ini merupakan otak dari PLC.

Disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita

rancang bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC Omron sangat

bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing tipe PLC-nya.

3. Memory Unit : RAM, EPROM, EEPROM

4. Input Unit

Digital input : input point digital

Analog Input : Input point linier

a. DC 24 V input 0-10 V DC

b. AC/DC 24V input -10V DC-10V DC

c. AC 220 V input 4-20 mA DC

5. Output Unit

Digital output : Output point digital

Analog output : Output point linier

a. Relay Output 0-10 V DC

b. AC 220 V output (Solid State) -10-10VDC

c. DC 24 V Dynamic Output 4-20 mA DC

6. Peripheral

a. Handled Programming Console

b. LSS software for PC

Sistematika merancang suatu sistem dengan PLC

1. Mempelajari sampai mengerti betul urutan kerja (sequence) sistem

tersebut

2. Membuat flowchart dari sistem tersebut

3. Membuat daftar semua input dan output terhadap O points dan PLC

4. menerjemahkan flowchart ke diagram ladder dan disesuaikan dengan

dftar I/O yang telah dibuat.

5. Memeriksa program jika masih ada kesalahan

6. Mentransfer program ke memori PLC

7. Mensimulasikan program dan menganalisanya apakah sudah sesuai

dengan apa yang diinginkan

8. Jika simulasi sudah benar barulah semua perlatan I/O dihubungkan ke

terminal PLC

9. Memeriksa kembali hubungan kabel dari peralatan I/O ke PLC,

setelah yakin sudah benar barulah kita melakukan testing program

lagi.

10. Jika sistem sudah berjalan dengan baik dan benar, barulah dilakukan

dokumentasi gambar sistem secara sistematis sehingga mudah

dimengerti dan mudah dipelajari.

Untuk mencapai pekerjaan yang diinginkan suatu PLC memerlukan suatu

urutan perintah leader yang bisa disebut dengan “Ledder Diagram Programming”.

1. Diagram ladder terdiri dari sebuah garis vertikal di kiri dan cabang-

cabang garis mendatar.

2. Pada garis mendatar terdapat kondisi-kondisi dan akhiri dengan

instruksi di ujung kanan.

3. Kondisi-kondisi menentukan kapan dan bagaimana instruksi

dieksekusi. Kondisi tanpa garis diagonal disebut kondisi normal, dan

kondisi garis diagonal disebut kondisi invers. Angka diatas kondisi

menunjukkan bit operan untuk instruksi. Diagram ladder dapat

digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.1 Diagram Ladder

4. Kondisi normal adalah ON bila bit operanya ON, dan OFF bial bit

operannya OFF

5. Kondisi invers adalah ON bila bit operannya OFF, dan OFF bila bit

operannya ON.

6. Biasanya kondisi normal menyatakan sesuatu akan terjadi bila bitnya

ON, kondisi invers adalah sebaliknya.

Instruksi-Instruksi Dasar PLC

1. Instruksi LD dan LDNOT

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem

kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk

mengeluarkan satu output. Dalam bentuk diagram ladder perintah tersebut dapat

digambarkan sebagai berikut :

Instruksi

Instruksi

Instruksi

0000 0631

0031

2520

Normal

Inverse

A Load Instruction

A Load Not Instruction

Gambar 3.2 Instruksi LD dan LDNOT

2. Instruksi AND dan ANDNOT

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu

kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi

semuanya untuk mengeluarkan satu output. Dalam bentuk diagram ladder perintah

tersebut digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.3 Instruksi AND dan ANDNOT

Bila suatu instruksi terletak pada satu garis mendatar, maka yang pertama

adalah yang berhubungan dengan perintah LD atau LDNOT dan berikutnya

berhubungan dengan perintah AND atau ANDNOT. Bila digambarkan

diagramnya adalah :

Gambar 3.4 Instruksi AND dan ANDNOT

3. Instruksi OR and ORNOT

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem

kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk

mengeluarkan satu output.

Bila beberapa kondisi terletak pada garis terpisah secara paralel

(seperti tergambar berikut ini), maka kondisi pertama saja yang berhubungan

dengan instruksi load (LD) dan sisanya berhubungan dengan instruksi OR atau

OR NOT.

AND AND NOT

00000 00000

LD AND NOT

00000 00100

AND

00008Instruksi

Gambar 3.5 Instruksi OR dan ORNOT

Kombinasi antara OR dan OR. Kombinasi ini dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.6 Instruksi OR dan ORNOT

4. OUT dan OUTNOT

Instruksi ini untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder

diagram terpenuhi (OUT) dan tidak terpenuhi (OUTNOT). Dalam bentuk diagram

ladder digambarkan sbb :

Gambar 3.7 Instruksi OUT dan OUTNOT

5. TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)

InstruksiLD

NOT OR

00000

00010

OR

LR 000100

Instruksi00000 0000000000 00000

00000

OUT

OUTNOT

Timer/Counter pada PLC berjumlah 512 buah yang bernomor TC 000

sampai dengan TC 511 (tergantung tipe PLC). Jika suatu nomor sudah dipakai

sebagai timer/counter, maka nomor tersebut tidak boleh dipakai lagi sebagai

counter. Jadi dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter yang

sama.

Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat countdown (menghitung mundur)

dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan mundur tersebut

mencapai angka nol, maka contact NO Timer/Counter akan ON.

Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk

BCD dan dalam orde 100 ms. Sedangkan untuk counter mempunyai orde angka

BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.

Dalam diagram ledder dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 3.8 Timer/Counter pada PLC

IV.4 Langkah Percobaan

TIM NSV

N = Nomer TCSV = Set Vale

TIM NSV

CP

R

CP = PulsaR = Reset

1. Masukkan Password PLC (clr+mntr+clr)

2. Set switch selector mode dengan kunci ke posisi program

3. Tekan clear bila perlu sampai 0000 tampil di layar

4. Masukkan kode mnemonic program ke CPU

5. Untuk menampilkan fungsi END tekan (FUN + 01)

6. Periksa program kalau ada kesalahan sintaks (dengan menekan tORa

panah)

7. Jalankan program, set switch selector mode dengan kunci ke posisi run

Latihan I

Penggunaan LD & OR NOT

1. Diagram ladder Latihan I

Gambar 4.1 Diagram Ledder

Bila diagram diatas diubah ke dalam kode mnemonic maka dihasilkan

Address Instruksi Data

001 LD 00000

002 OR NOT 00001

003 OUT 10001

004 LD 10001

005 OUT 10002

006 END

S1 S2 Q1 Q2

OFF OFF ........ ........

ON OFF ........ ........

ON ON ........ ........

OFF ON ........ ........

Berikan penjelasan logikanya.

00000 0000110001

1000110002

END

Latihan II

Penggunaan LD, OR

* Diagram ladder Latihan II


Bila diagram diatas diubah ke dalam kode mnemonic


001 LD 00000

002 OR 10003

003 OR NOT 00001

004 OUT 10003

005 LD 10003

006 OUT 10004

007 END

S1 S2 Q1 Q2

ON OFF ........ ........

OFF OFF ........ ........

OFF ON ........ ........

ON ON ........ ........


00000 0000110003

1000310004

END

10003

Latihan III

Penggunaan Timer

2. Diagram ladder Latihan III




001 LD 00000

002 OR NOT 00001

003 TIM 001# 0030

004 LD NOT TIM 001

005 OUT 10005

006 LD TIM 001

007 OUT 10006

008 END

S1 S2 Q1 Q2 Keterangan

OFF OFF ........ ........

OFF ON ........ ........

ON ON ........ ........

ON OFF ........ ........


Latihan III

00000 00001

10005

TIM 00110006

END

TIM 001

TIM 001# 0030

Aplikasi

3. Diagram ladder Latihan III


10001

10002

END

20000

TIM 002# 0030

TIM 001

TIM 001

TIM 001# 0010

20000 TIM 002

20000 TIM 002

2000000001

20000

00000

20000



001

002

003

004

005

006

007

008

009

010

011

012

013

014

015

016

017

S1 S2 Q1 Q2 Keterangan

OFF ON ........ ........

ON OFF ........ ........

OFF OFF ........ ........

ON ON ........ ........


Modul 4

Documents

Transcript of Modul 4